Wzrok, smak, słuch, węch oraz dotyk to zgodnie z tradycyjnymi ustaleniami podstawowe zmysły, jakimi dysponuje człowiek. Dotychczas udało się rozwinąć technologię sztucznej inteligencji na tyle, ze ta już całkiem nieźle radzi sobie z widzeniem i słyszeniem, ale na przykład taki węch wciąż jest dla SI bardzo problematycznym zmysłem. To powiedziawszy, technologiczni giganci coraz częściej wychodzą mu naprzeciw, tak jak w ubiegłym roku Google.
Teraz, o swoich sukcesach dokonanych w tym zakresie donoszą badacze z Intela oraz Uniwersytetu Cornella. Ci zdołali wytrenować sztuczną inteligencję tak, aby ta była w stanie rozpoznawać zapachy 10 niebezpiecznych substancji. W przyszłości, dzięki tego typu technologii, roboty byłyby w stanie wykrywać bronie, ładunki wybuchowe, narkotyki, a nawet… choroby.
Sztuczna inteligencja zespołu uczonych z Uniwersytetu Cornella i Intela bazuje na neuromorficznym procesorze Intela, który został zaprezentowany już w 2017 roku. Mowa o procesorze Loihi, którego budowa i sposób działania w pewnym sensie przypomina ludzki mózg. Loihi posiada 130 tysięcy „neuronów” i 130 milionów „synaps”.
Algorytm zaprojektowano w oparciu przebieg drogi węchowej człowieka. Chodzi oczywiście o drogę przenoszenia impulsów nerwowych wywołanych przez bodźce chemiczne w komórkach węchowych nabłonka jamy nosowej do kory tak zwanego węchomózgowia w mózgu oraz innych struktur neuroanatomicznych. Naukowcom udało się tę drogę odtworzyć w obwodach procesora Loihi.
Sztuczna inteligencja korzystająca z Loihi potrafi rozpoznać zapachy takich substancji jak aceton, amoniak, nawet jeśli towarzyszą im inne substancje o silnej woni. Jak zaznacza zespół, ich algorytm działa zupełnie inaczej niż wykrywacze dymu czy dwutlenku węgla. Podczas gdy te potrafią wykryć w powietrzu pewne cząsteczki i zaalarmować o ich obecności, nie są w stanie w żaden sposób kategoryzować nowych zapachów, w przeciwieństwie do sztucznej inteligencji współpracującej z Laohi.
Laohi, neuromorficzny procesor Intela. | Źródło: Intel
Co ciekawe algorytm nauczył się każdego zapachu na podstawie zaledwie jednej próbki. To naprawdę imponujące, bo zwykle trenowanie sztucznej inteligencji wymaga zastosowania ich kilka tysięcy. Badacze podłączyli procesor do 72 chemicznych czujników umieszczonych w tunelu aerodynamicznym, a gdy przez tunel przedmuchiwano amoniak, aceton czy metan, Laohi był w stanie stworzyć w swoich obwodach „nerwowe reprezentacje każdego z zapachów”. Dlatego potem był w stanie rozpoznać zapachy tych substancji nawet gdy towarzyszyły im inne zapachy.
Technologia badaczy z Uniwersytetu Cornella i Intela nadal jest na wczesnym etapie rozwoju, ale jak twierdzi Intel, w przyszłości można by zastosować ją do rozwiązywania „wszystkich problemów z identyfikacją sygnałów, w przypadkach gdy wielowymiarowe sygnały osadzone są w nieznanym tle”. Uczeni zamierzają ulepszyć konstrukcję i funkcjonalność swojego neuromorficznego procesora tak, aby ten dysponował nie tylko zmysłem zapachu, ale również dotykiem czy wzrokiem.
Źródło: Intel